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Sonntag, 23.07.2017
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Wüstenameisen riechen in Stereo

Tiere können mit Antennen Duftlandkarten erkennen und zur Navigation nutzen

Max-Planck-Wissenschaftler haben bei der Wüstenameise Cataglyphis eine neue Orientierungsleistung identifiziert. Nachdem die Forscher kürzlich entdeckten, dass die Ameisen auch ihren Geruchssinn zum Auffinden ihrer Heimat benutzen, brachten weitere Experimente jetzt zum Vorschein, dass die Tiere nicht nur die Quelle eines Duftes ansteuern, sondern sogar die Verteilung verschiedener Düfte in der Nestumgebung - einer Landkarte ähnlich - lernen und zur Navigation einsetzen können.
Antennen ermöglichen Geruchswahrnehmung in Stereo

Antennen ermöglichen Geruchswahrnehmung in Stereo

Wie die Wissenschaftler in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift „Animal Behaviour“ berichten, benötigen die Tiere für diese Art der Duftnavigation beide Antennen - sie riechen die Umgebung in Stereo.

Wüstenameise besitzt verschiedene Navigationssysteme


Cataglyphis fortis, die Wüstenameise, ist in den kahlen Salzwüsten Tunesiens heimisch. Um nach der Nahrungssuche den Weg zurück zum Nest zu finden - ein etwa zwei Zentimeter kleines Loch im Wüstenboden - nutzt Cataglyphis verschiedene Navigationssysteme: einen Sonnenkompass, kombiniert mit einem Schrittzähler, und sichtbare Landmarken, um nach der Futtersuche ihr Ziel genau anzusteuern.

Dass darüber hinaus auch lokale Düfte eine Rolle bei der Orientierung des Insekts spielen, hatten kürzlich Kathrin Steck, Bill Hansson und Markus Knaden, Neuroethologen am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena gezeigt: Ameisen können lernen, einen Duft mit ihrem Nest zu assoziieren und sogar von anderen Düften zu unterscheiden.


Zwei Schlüsselexperimente


Können die Tiere aber auch Duftmuster wiedererkennen, die sich ergeben, wenn sich mehrere verschiedene Duftstoffe an verschiedenen Positionen in der Nähe ihres Nestes befinden? Und sollte dies der Fall sein, nutzen sie dann zur Orientierung ihre beiden Antennen als Stereoempfänger - so wie zwei Augen oder zwei Ohren eine räumliche Empfindung ermöglichen?

„Wir haben letztlich zwei Schlüsselexperimente gemacht“, erklärt Steck die Vorgehensweise im Rahmen der neuen Studie. „Zuerst haben wir am Nesteingang vier Duftpunkte gesetzt mit den Stoffen Methylsalicylat, Decanal, Nonanal und Indol und darauf die Tiere trainiert. Wurden diese vier Duftpunkte in derselben Anordnung vom Nest weg und woanders hin verschoben, steuerten die Tiere die Duftpunkte erneut an, obwohl sich das Nest dort gar nicht befand. Vertauschten wir aber die vier Duftpunkte in ihrer Position zueinander, waren die Tiere verwirrt."

Besondere Messtechnik im Einsatz


Damit lag die Vermutung nahe, dass die Ameisen nicht eindimensional „denken“ - also einen spezifischen Duft mit dem Nest assoziieren - sondern mehrdimensional eine Art Landschaft aus Düften mit dem Nest in Verbindung bringen können. Die aus den vier Stoffen bestehende Duftlandschaft haben die Wissenschaftler mit Hilfe einer besonderen Messtechnik während der Verhaltensexperimente mit verfolgt. Sie verwendeten einen speziellen Photoionisationsdetektor, mit dem sie die Verteilung der Duftstoffe in Raum und Zeit feststellen konnten.

Eine räumliche Vorstellung kann am einfachsten erlangt werden, wenn, wie beim Sehen, zwei getrennte Wahrnehmungsorgane verfügbar sind. Dies wären in diesem Falle die beiden Antennen der Ameisen. „Damit lag das zweite Schlüsselexperiment nahe: Wir testeten Ameisen, die nur über eine Antenne verfügten", so Knaden. Tatsächlich konnten sich die Tiere, die auf Duftlandschaften trainiert wurden, aber nur noch eine Antenne besaßen, nicht mehr orientieren.

Stereoriechen auch bei Ratten und Menschen


Stereoriechen bei Tieren ist schon länger bekannt - man ist sich sicher, dass Ratten und auch der Mensch dies können. Die vorliegende Untersuchung zeigt, dass auch Ameisen über diese Wahrnehmung verfügen, aber nicht nur das: „Wir haben in unseren Experimenten nachgewiesen, dass die Wüstenameisen das Stereoriechen erfolgreich für ihre Navigation in der Wüste einsetzen können“, so Hansson.
(idw - Max-Planck-Institut für chemische Ökologie, 10.03.2010 - DLO)
 
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